鐘志宏,戴 東,陳土明,吳祖超
(廣東醫(yī)學院附屬醫(yī)院 肝膽外科,廣東 湛江524001)
轉化生長因子(TGF-β1)是屬于一組新近發(fā)現(xiàn)的調節(jié)細胞生長和分化的TGF-β超家族,研究顯示TGF-β1在肝纖維化的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用。本實驗選擇大鼠肝纖維化模型,應用mTOR受體抑制劑雷帕霉素(RAPA)治療,觀察其對大鼠肝臟TGF-β1的表達及雷帕霉素對肝纖維化的影響,探討雷帕霉素在肝纖維化演變中的作用。
1.1 實驗動物及模型的制備 成年健康雄性SD大鼠24只,體重200-250g,由廣東醫(yī)學院動物實驗中心提供。按四氯化碳油(CCl4油)誘導建立大鼠肝纖維化模型。
1.2 實驗方法 24只SD大鼠隨機分為3組:正常對照組(A組)、肝纖維化模型組(B組)、雷帕霉素組(C組)每組8只。B、C組建立模型;C組按雷帕霉素2mg/kg體重胃內灌灌注,每天1次,持續(xù)2周。A、B組按同劑量予生理鹽水灌胃,每天1次,持續(xù)2周。同期處死取肝臟組織切片,對肝組織切片分別行HE染色及免疫組織化學法處理,相片用Imagepro plus 6.0圖像分析軟件處理。
1.3 統(tǒng)計學分析
使用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件處理數(shù)據(jù)。計量資料用均數(shù)±標準差(±s)表示。組間比較采用獨立樣本的t檢驗。實驗各組間比較差異有顯著統(tǒng)計學意義(P<0.01)
2.1 HE染色對肝臟組織的變化 見圖1。
2.2 雷帕霉素對肝臟TGF-β1表達 見圖2,表1。
圖1 HE染色對肝臟組織的變化
圖2 雷帕霉素對肝臟TGF-β1表達
表1 大鼠肝臟組織TGF-β1的陽性表達
近年來研究發(fā)現(xiàn),TGF-β1可促進肝纖維化,通過TGF/Smad信號通路進行調控ECM的沉積,TGF-β1的大量表達,促使ECM過度沉積,加速肝纖維化。在肝硬化形成過程中抑制、緩解及延緩病程發(fā)展是基礎與臨床研究的重點。本實驗病理HE染色及免疫組織化學結果觀察到,模型組中肝纖維化明顯,纖維間隔穿插其中;應用雷帕霉素2周后,TGF-β1表達明顯下降,纖維間隔程度也較模型組減少。結果顯示,雷帕霉素可抑制纖維肝大鼠肝組織中TGF-β1表達。TGF-β在正常肝臟組織中轉錄水平很低,而在肝纖維化模型中,在大多數(shù)的間充質細胞、單核細胞、肝細胞中TGF-βRNA轉錄處于高水平,TGF-β家族中尤以TGF-β1在肝纖維化的發(fā)生發(fā)展中有著重要的作用[1]。相關資料對HSC凋亡的調節(jié)因子主要有抑制HSC凋亡的生長因子如TNF-α、TGF-β、IFN-α、leptin 等[2],而細胞因子中只有TGF-β能刺激HSC合成膠原纖維,而其他細胞因子僅刺激HSC增殖[3],TGF-β通過TGF/Smad信號通路進行調控ECM的沉積。在肝纖維化進展期中,Kupffer Cell(KC)通過自分泌或旁分泌途徑分泌大量TGF-β1,同時增加HSC上血小板衍生因子(PDGF)受體表達,通過自分泌循環(huán)分泌TGF-β1和PDGF,使HSC持續(xù)活化,抑制其凋亡。大鼠星狀細胞體外培養(yǎng)活化后形態(tài)類似成纖維細胞,有研究者認為,HSC是成纖維細胞前體,在肝損傷時HSC活化轉變?yōu)槌衫w維細胞,分泌ECM、細胞因子和蛋白酶抑制劑等成分參與肝纖維化進展[4]。雷帕霉素改善肝纖維化,與多途徑調控TGF-β1表達相關。RAPA作為PI3K/AKT/mTOR信號通路抑制劑,抑制其激酶活性,阻斷其細胞通路,抑制下游S6K1和4EBP1的磷酸化,從而抑制細胞分化和增殖[5-7]。KC作為肝臟固定于肝竇竇壁的巨噬細胞,RAPA阻斷 巨噬細胞的PI3K/AKT/mTOR通路,減少細胞因子如 TNF-α、TGF-β1等的釋放,抑制HSC增殖活化,促進HSC的凋亡,減少HSC轉化為成纖維細胞,使ECM沉積減輕。單側輸尿管梗阻的老鼠模型中,通過封閉mTOR信號通路,抑制巨噬細胞和肌成纖維細胞,可以有效的改善患側腎臟的纖維化[8]。RAPA也可以直接作用于HSC的Fas/Fasl系統(tǒng),抑制細胞周期凋亡相關基因Bcl-2的轉錄,促進Fas/FasL系統(tǒng)中的重要因子Fas的表達,同時促進凋亡基因P53表達增多,啟動Fas/FasL凋亡通路,上調P53、下調Bcl-2的表達實現(xiàn)HSC凋亡,抑制增殖[9,10],減少 ECM 的沉積。本實驗通過應用mTOR信號通路抑制劑雷帕霉素,檢測大鼠肝臟組織的病理形態(tài)改變及TGF-β1的表達,探討雷帕霉素在肝纖維化進展中相關作用,實驗結果顯示:應用雷帕霉素大鼠,肝組織TGF-β1的表達明顯降低,肝臟組織纖維化得以改善。
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